DE807741C

DE807741C - Verfahren bei der Herstellung von Spinnkoepfen aus nicht rostendem Stahl

Info

Publication number: DE807741C
Application number: DEP9585A
Authority: DE
Inventors: Clarence Edward Bishop; Samuel Allison Mansfield
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1946-04-30
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-07-02
Also published as: BE475900A; GB631205A; FR954513A; US2496299A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Spinnköpfen, wie sie in Geräten zum Spinnen von künstlichen Fasern gebraucht werden, aus nicht rostendem Stahl.

Hei dem Verfahren zum Spinnen von künstlichen Fasern wird ein faserbildender Stoff unter Druck durch die Öffnungen eines gewöhnlich aus Metall, wie nicht rostendem Stahl, hergestellten Spinnkopfes hindurch in ein Fällmittel gedrückt, wobei

ίο die Zahl der gebildeten Fasern der Zahl der Öffnungen in dem Spinnkopf entspricht. Die Fasern, deren Zahl von 20 bis 120 und mehr betragen kann, werden zusammengefaßt, um ein Garn zu bilden, und das Garn wird auf einer Spule oder einem anderen geeigneten Träger gesammelt, um eine Garnpackung zu bilden. Obgleich im allgemeinen das Denier oder die Feinheit der einzelnen Fasern in starkem Maße durch einen Verdünnungsvorgang, durch Strecken der Fasern bei ihrer Bildung, geregelt wird, muß der Durchmesser der Öffnungen, durch die im Spinnkopf der faserbildende Stoff herausgedrückt wird, in Übereinstimmung mit dem Denier gewählt werden. Je feiner das Denier der einzelnen Fasern ist, umso weicher und biegsamer ist das Garn und umso feiner müssen die öffnungen des Spinnkopfes, mit denen das Garn gesponnen wird, sein.

Die Herstellung von Spinnköpfen, die Öffnungen von notwendig kleinem Durchmesser haben, erfordert einen außerordentlichen Grad von Gewandheit und Genauigkeit. Obgleich die Öffnungen so fein sind, daß sie kaum durch ein unbewaffnetes Auge zu sehen sind, ist es notwendig, daß sie glatt und mit gleichmäßigem Durchmesser gebohrt sind.

Normalerweise erfordert die Herstellung dieser Spinnköpfe eine Reihe von feinmechanischen Arbeitsvorgängen, wie das Versenken und Bohren der Öffnungen mit einer anschließenden sorgfältigen Nachbearbeitung der Spinnkopfflächen und -öffnungen von Hand. Die Nachbearbeitungshandlungen sind notwendig, um irgendwelchen Grat zu beseitigen und um die öffnungen auf eine gleichförmige Weite zu polieren. Die Feinheit der Arbeit und die

ίο geringen zulassigen Toleranzen machen die Herstellung dieser Spinnköpfe zu einem langsamen und teuren Vorgang.

Es hat sich herausgestellt, daß die Herstellung von Spinnköpfen, die zur Bildung von künstlichen Fasern durch Ausdrückvorgänge verwendet "werden, und insbesondere von solchen Spinnköpfen aus 18/8 nicht rostendem Stahl, schneller und zufriedenstellender und unter Vermeidung manueller Polier- und Xachbearbeitungsvorgänge bewirkt werden kann, indem die Spinnköpfe während gewisser Stadien ihrer Herstellung elektrolytisch poliert werden. Entsprechend der Erfindung werden bei dem Verfahren zur Herstellung von Spinnköpfen aus nicht rostendem Stahl die Spinnköpfe, nachdem in ihnen die öffnungen gebildet sind, einer elektrolytischen Behandlung in einem zum elektrolytischen Polieren geeigneten Elektrolyten unterworfen, wobei die Spinnköpfe als Anode dienen, wodurch der Oberfläche des Spinnkopfes einschließlich der der Bohrungen der Strahlöffnungen ein glattes Äußere verliehen wird. Vorzugsweise werden bei der Bildung der öffnungen in den Spinnköpfen diese zuerst au ihren inneren Flächen, und zwar an den Stellen, an denen öffnungen vorgesehen werden sollen, versenkt, worauf die öffnungen von dem Boden der versenkten Aussparungen aus nach der Außenfläche des Kopfes durchgeführt werden. In diesem Falle ist es zweckmäßig, den Spinnkopf sowohl nach dem Versenken und vor dem Bohren als auch nach dem Bohren der öffnungen einer elektrolytischen Behandlung zu unterwerfen.

Durch das beschriebene Verfahren wird allen Teilen der Spinnkopfoberfläche einschließlich der Wände der Bohrungen ein glattes, hochpoliertes, selbst unter einem Mikroskop von Bearbeitungsspuren freies Äußere gegeben. Durch zweckmäßige Ausdehnung der Dauer der elektrolytischen Behandlung kann der Durchmesser der in den Spinnköpfen vorgesehenen öffnungen auf jede vorbestimmte Weite vergrößert werden. Es ist wünschenswert, die Lage des Spinnkopfes im Verlaufe der elektrolytischen Behandlung durch intermittierendes Drehen um seine Achse zu ändern, wobei die Fläche des Spinnkopfes, die parallel zu .

der nächsten Kathodenfläche gehalten wird, in einem bestimmten Abstande von dieser verbleibt. Die intermittierende Drehung vermeidet einen ungeeigneten, ungleichen und eine unerwünschte Abrundung der Kanten herbeiführenden Angriff auf die scharfen Kanten der öffnungen. Während der elektrolytischen Behandlung kann der Spinnkopf einmal um einen Winkel von i8o° gedreht werden, oder er kann durch mehrfaches Drehen um kleinere Winkel von z. B. 45⁰ oder 90⁰ um einen Gesamtwinkel von i8o° gedreht werden.

Die besten Ergebnisse werden entsprechend der Erfindung erreicht, indem ein Elektrolyt benutzt wird, der Orthophosphorsäure enthält, in der ein löslicher aliphatischer Polyhydroxylalkohol von geringer Flüchtigkeit gelöst ist, der eine oder mehrere freie Hydroxylgruppen enthält. Beispiel für die aliphatischen Polyhydroxyverbindungen geringer Flüchtigkeit, die verwendet werden können, sind: Glycerin, Äthylen, Glykol, Diäthylenglykol, Äthylenglykol-Monomethyläther, Äthylenglykol-Monoäthy lather, Äthylenglykol-Monobuty lather, Diäthylenglykol-Monomethy lather, Diäthylenglykol-Monoäthyläther, Diäthylenglykol-Monobutyläther. Zweckmäßig besteht der Elektrolyt aus einer Mischung von Orthophosphorsäure und Glycerin, und zwar einer Mischung von 40 bis 50 Volumprozent, 85prozentiger Orthophosphorsäure und von 50 bis 60 Volumprozent Glycerin.

Die Temperatur des Elektrolyten wird während der elektrolytischen Behandlung der Spinnköpfe aus rostfreiem Stahl vorzugsweise auf über etwa 40⁰ C gehalten und kann bis 125⁰C und höher sein. Besonders gute Ergebnisse werden jedoch erzielt, wenn die Temperatur des elektrolytischen Bades während der Behandlung der Spinnköpfe aus nichtrostendem Stahl bei etwa 8o° C liegt.

Um die gewünschte Stromdichte, die zweckmäßig zwischen 1,55 und 31.00 Ampere, vorzugsweise bei etwa 23 Ampere pro Ouadratdezimeter liegt, aufrechtzuerhalten, genügt für gewöhnlich eine Spannung von 15 bis 20 Volt.

Die während der elektrolytischen Behandlung benutzte Kathode besteht zweckmäßig aus nicht rostendem Stahl, obgleich auch andere geeignete Metalle verwendet werden können. Für die erfolgreiche Behandlung von Spinnköpfen aus nicht rostendem Stahl hat es sich als wünschenswert herausgestellt, ein viel geringeres Anoden-Kathoden-Flächenverhältnis zu verwenden, als bisher für das elektrolytische Polieren der behandelten Flächen von Metallgegenständen für notwendig gehalten wurde. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise eine Kathode verwendet, die eine Fläche aufweist, die nur etwa 5mal so groß ist wie die Fläche der Anode, statt, wie man es früher für nötig hielt, eine Kathodenfläche zu verwenden, die 15- bis 20-, oder gar 3omal so groß ist wie die Anodenfläche.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens nach der Erfindung beschrieben:

Ausführungsbeispiel

Ein Spinnkopf rohling aus 18/8 nicht rostendem Stahl wird an seiner Innenfläche an mehreren Punkten entsprechend den Stellen, an denen die Spinnkopföffnungen gebohrt werden sollen, mit Versenkungen versehen. Der Spinnkopf wird dann in ein elektrolytisches Bad gebracht, das zu 50 Volumteilen aus Glycerin besteht, das in 50 Volumteilen einer 85prozentigen Orthophosphorsäure gelöst ist und auf einer Temperatur von 8o° gehalten wird. Eine

Kathode aus nicht rostendem Stahl, die eine 5mal größere Fläche aufweist als der Spinnkopf, wird in das Bad gebracht und durch einen elektrischen Strom, in welchem der Spinnkopf die Anode bildet, mit dem Spinnkopf verbunden. Durch Verwendung eines geeigneten Generators wird die Spannung des Stromes auf etwa 15 Volt und die anodische Stromdichte auf etwa 25 Ampere pro Quadratdezimeter gehalten. Der Strom wird für 20 Minuten eingeschaltet, um die gewünschte anodische Wirkung auszuüben, so daß jede vorhandene Bearbeitungsspur beseitigt wird. Der Spinnkopf wird dann aus dem elektrolytischen Bad herausgenommen, die Löcher werden gebohrt, und der gebildete Grat wird im wesentlichen abgestoßen. Der Bohrer wird nochmals durch die Bohrungen geschickt. Der gebohrte Spinnkopf wird dann einer anodischen elektrolytischen Behandlung unterworfen, die die gleiche Spannung und Stromdichte verwendet. Der gebohrte Spinnkopf wird für 5 Minuten oder bis die gewünschte anodische Wirkung eingetreten ist, in dem elektrolytischen Bad gehalten, wobei die Lage des Spinnkopfes während der Behandlung durch Drehung um einen Winkel von i8o° geändert wird, wobei aber die Außenfläche in derselben Ebene gehalten wird. Alle Flächen des Spinnkopfes einschließlich der Bohrungen der Spinnkopföffnungen erhalten durch diese Behandlung ein außerordentlich glattes, reines Äußere. Das glatte Äußere, das auf diese Weise allen Spinnkopfflächen erteilt wird, widersteht dem Niederschlagen von Fremdstoffen in den Spinnkopföffnungen, wenn der Spinnkopf zu faserbildenden Spinnvorgängen benutzt wird.

Claims

Patentansprüche.·

i. Verfahren bei der Herstellung von Spinnköpfen aus nicht rostendem Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinnköpfe, nachdem die öffnungen darin gebildet sind, elektrolytisch poliert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenflächen des Spinnkopfes an denjenigen Stellen, an welchen öffnungen gebildet werden sollen, Versenkungen erhalten und der Spinnkopf nach der Versenkung, und zwar sowohl bevor die öffnungen gebildet werden als auch, nachdem die öffnungen gebildet sind, elektrolytisch poliert wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrolyt Orthophosphorsäure und eine aliphatische Polyhydroxylverbindung geringer Flüchtigkeit verwendet wird, die wenigstens eine freie Hydroxylgruppe hat.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyhydroxylverbindung Glycerin verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der elektrolytischen Behandlung eine Kathode verwendet wird, die eine Fläche von etwa der fünffachen Größe der Fläche des Spinnkopfes hat.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinnköpfe während der elektrolytischen Behandlung intermittierend um ihre Achse gedreht werden.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Elektrolyt, bestehend aus 50 Volumteilen Glycerin und 50 Volumteilen H₃PO₄ (85"/0Ig)₁ bei etwa 8o° C und einer Stromdichte von etwa 23 Ampere pro Ouadratdezimeter und einer Spannung von etwa 15 Volt verwendet wird.

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